CN118112305A - 一种半导体发光器件电流分布的确定方法和确定装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种半导体发光器件电流分布的确定方法和确定装置，其中半导体发光器件电流分布的确定方法包括：获取待测半导体发光器件表面不同区域的光效成像数据以及热学成像数据；根据各区域的所述光效成像数据、所述热学成像数据以及各区域对应的电流计算模型，得到各区域的电流数据；根据各区域的电流数据，确定所述待测半导体发光器件的电流分布信息。本发明提供过的技术方案，实现了对微型半导体发光器件不同区域电流的检测。

Description

一种半导体发光器件电流分布的确定方法和确定装置

技术领域

本发明实施例涉及半导体发光器件技术领域，尤其涉及一种半导体发光器件电流分布的确定方法和确定装置。

背景技术

半导体发光器件在消费、通信系统、医疗仪器等领域有广泛应用。无论从科技或是经济发展的角度来看，半导体发光器件都具有广阔的应用前景，受到广泛的关注和研究。

大量研究表明，半导体发光器件的光效与半导体发光器件(发光芯片)的温度、电流分布存在密不可分的关系。现阶段对于光效与电流的研究中，通常将发光芯片的电流看做是均一值，但从大量研究发现电流会在发光芯片中存在拥挤效应，并且随着发光芯片尺寸的减小急速加剧。然而随着半导体发光器件尺寸越来越小，甚至低于10μm，半导体发光器件的电流分布的高分辨检测手段仍然十分匮乏。因此，如何实现对微型半导体发光器件不同区域电流的检测，成为本领域人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种半导体发光器件电流分布的确定方法和确定装置，以实现对微型半导体发光器件不同区域电流的检测。

根据本发明的一方面，提供了一种半导体发光器件电流分布的确定方法，包括：

获取待测半导体发光器件表面不同区域的光效成像数据以及热学成像数据；

根据各区域的所述光效成像数据、所述热学成像数据以及各区域对应的电流计算模型，得到各区域的电流数据；

根据各区域的电流数据，确定所述待测半导体发光器件的电流分布信息。

可选的，所述光效成像数据包括质心波长，所述热学成像数据包括结温；获取待测半导体发光器件表面不同区域的光效成像数据以及热学成像数据，包括：

通过高光谱相机获取所述待测半导体发光器件表面不同区域的质心波长；

通过红外热像仪获取所述待测半导体发光器件表面不同区域的结温。

可选的，根据各区域的所述光效成像数据、所述热学成像数据以及各区域对应的电流计算模型，得到各区域的电流数据，包括：

根据各区域的所述质心波长、所述结温以及各区域对应的电流计算模型，得到各区域的电流数据；

其中，所述电流计算模型的表达式为：

I_f＝ln[λ_c-λ₀-k(T-T₀)]-lnλ₁+I₀；

其中，I_f为所述电流数据，λ_c为所述质心波长，T为所述结温；k为温度敏感系数，T₀为温度常量，λ₀为第一波长常量，λ₁为第二波长常量，I₀为电流常量。

可选的，根据各区域的所述质心波长、所述结温以及各区域对应的电流计算模型，得到各区域的电流数据之前，还包括：

确定每一区域的电流计算模型中与结温相关的常量参数以及与质心波长相关的常量参数；其中，与结温相关的常量参数包括所述温度敏感系数和所述温度常量，与质心波长相关的常量参数包括所述第一波长常量、所述第二波长常量和所述电流常量。

可选的，确定每一区域的电流计算模型中与结温相关的常量参数，包括：

将样品半导体发光器件放置到温控台上，并固定输入样品半导体发光器件的驱动电流；

调节温控台的温度，以使样品半导体发光器件依次处于不同的温度，并在每次调节温度后，通过高光谱相机获取样品半导体发光器件表面各区域的质心波长，以及通过红外热像仪获取半导体发光器件表面各区域的结温；

根据所得的样品半导体发光器在不同温度下的各区域的质心波长和结温，拟合得到各区域的质心波长与结温之间的一次线性关系表达式；

根据各区域的一次线性关系表达式中的温度敏感系数和温度常量，确定各区域的电流计算模型中与结温相关的常量参数；

确定每一区域的电流计算模型中与质心波长相关的常量参数，包括：

将样品半导体发光器件放置到温控台上，并固定所述温控台的温度；

依次向所述样品半导体发光器件输入不同的驱动电流，并在每次输入驱动电流后，通过高光谱相机获取样品半导体发光器件表面各区域的质心波长；

根据所得的样品半导体发光器在不同驱动电流下的各区域的质心波长，拟合得到各区域的质心波长与驱动电流之间的一阶指数函数表达式；

根据各区域的一次线性关系表达式中的第一波长常量、第二波长常量和电流常量，确定各区域的电流计算模型中与质心波长相关的常量参数。

可选的，确定每一区域的电流计算模型中与结温相关的常量参数，还包括：

调节输入样品半导体发光器件的驱动电流，并重复执行调节温控台的温度，以及在每次调节温度后，通过高光谱相机获取样品半导体发光器件表面各区域的质心波长，以及通过红外热像仪获取半导体发光器件表面各区域的结温的步骤，以获得样品半导体发光器件在不同驱动电流下，各区域的质心波长与结温之间的一次线性关系表达式；

根据样品半导体发光器件在不同驱动电流下各区域的质心波长与结温之间的一次线性关系表达式，确定不同驱动电流对应的各区域的电流计算模型中与结温相关的常量参数，或者，校正各区域的电流计算模型中与结温相关的常量参数；

确定每一区域的电流计算模型中与质心波长的常量参数，还包括：

调节所述温控台的温度，并重复执行依次向所述样品半导体发光器件输入不同的驱动电流，以及在每次调节驱动电流后，通过高光谱相机获取样品半导体发光器件表面各区域的质心波长的步骤，以获得样品半导体发光器件在不同温度下，各区域的质心波长与驱动电流之间的一阶指数函数表达式；

根据样品半导体发光器件在不同温度下各区域的质心波长与驱动电流之间的一阶指数函数表达式，确定不同温度对应的各区域的电流计算模型中与质心波长相关的常量参数，或者，校正各区域的电流计算模型中与质心波长相关的常量参数。

可选的，通过高光谱相机获取样品半导体发光器件表面各区域的质心波长，包括：

通过高光谱相机获取样品半导体发光器件表面的目标检测区中各区域的质心波长；其中，目标检测区中各区域之间的质心波长的差值小于第一预设值；

和/或，通过红外热像仪获取半导体发光器件表面各区域的结温，包括：

通过高光谱相机获取样品半导体发光器件表面的目标检测区中各区域的结温；其中，目标检测区中各区域之间的结温的差值小于第二预设值。

可选的，所述半导体发光器件电流分布的确定方法还包括：

向所述样品半导体发光器件输入驱动电流时，通过脉冲信号控制驱动电流的输入。

根据本发明的另一方面，提供了一种半导体发光器件电流分布的确定装置，用于执行上述任一实施例所述的半导体发光器件电流分布的确定方法，包括：

获取模块，用于获取待测半导体发光器件表面不同区域的光效成像数据以及热学成像数据；

计算模块，用于根据各区域的所述光效成像数据、所述热学成像数据以及各区域对应的电流计算模型，得到各区域的电流数据；

电流分布确定模块，用于根据各区域的电流数据，确定所述待测半导体发光器件的电流分布信息。

可选的，所述光效成像数据包括质心波长，所述热学成像数据包括结温；所述获取模块包括：

第一获取模块，用于通过高光谱相机获取所述待测半导体发光器件表面不同区域的质心波长；

第二获取模块，用于通过红外热像仪获取所述待测半导体发光器件表面不同区域的结温；

所述计算模块用于根据各区域的所述质心波长、所述结温以及各区域对应的电流计算模型，得到各区域的电流数据；

其中，所述电流计算模型的表达式为：

I_f＝ln[λ_c-λ₀-k(T-T₀)]-lnλ₁+I₀；

其中，I_f为所述电流数据，λ_c为所述质心波长，T为所述结温；k为温度敏感系数，T₀为温度常量，λ₀为第一波长常量，λ₁为第二波长常量，I₀为电流常量。

本发明实施例提供的技术方案，通过高分辨光效成像以及热学成像的方式，能够矩阵化测出半导体发光器件不同区域的光效成像数据和热学成像数据，并利于各区域对应的电流计算模型和各区域对应的实测的光效成像数据和热学成像数据，计算得到各区域的电流数据，从而能够矩阵化测出半导体发光器件内电流分布的情况，实现了对半导体发光器件不同区域的电流的精确检测，适用于超小尺寸的Micro-LED，分辨率可达到亚微米量级，解决了微米器件电流分布测试的难题，有助于工艺的改善和晶体质量的提升。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种半导体发光器件电流分布的确定方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的另一种半导体发光器件电流分布的确定方法的流程图；

图3是本发明实施例提供的一种半导体发光器件表面的光效分布图像；

图4是本发明实施例提供的一种半导体发光器件表面的热学分布图像；

图5是本发明实施例提供的另一种半导体发光器件电流分布的确定方法的流程图；

图6是本发明实施例提供的一种光效分布图像中目标检测区的位置示意图；

图7是本发明实施例提供的一种热学分布图像中目标检测区的位置示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本发明实施例提供了一种半导体发光器件电流分布的确定方法，图1是本发明实施例提供的一种半导体发光器件电流分布的确定方法的流程图，参考图1，半导体发光器件电流分布的确定方法包括：

S110、获取待测半导体发光器件表面不同区域的光效成像数据以及热学成像数据。

具体的，半导体发光器件中包括至少一个发光结构，发光结构可以为LED、Mini-LED、Micro-LED等发光结构。对于光效成像数据，可以通过高光谱相机获取待测半导体发光器件表面不同区域的光效成像数据，或者通过单点光谱测试的方式获取待测半导体发光器件表面不同区域的光效成像数据，或者通过光谱mapping测试的方式获取待测半导体发光器件表面不同区域的光效成像数据。对于热学成像数据，可以通过红外热像仪获取待测半导体发光器件表面不同区域的热学成像数据，或者通过热电偶等测温手段获取待测半导体发光器件表面不同区域的热学成像数据。

S120、根据各区域的光效成像数据、热学成像数据以及各区域对应的电流计算模型，得到各区域的电流数据。

具体的，各区域对应的电流计算模型可以理解为光效成像数据、热学成像数据与电流之间的计算关系式。获取待测半导体发光器件表面不同区域的光效成像数据以及热学成像数据后，将每一区域的光效成像数据和热学成像数据代入到每一区域对应的电流计算模型中，从而可以计算出每一区域的电流数据。其中，不同区域对应的电流计算模型可以相同，也可以不同。

S130、根据各区域的电流数据，确定待测半导体发光器件的电流分布信息。

具体的，获得半导体发光器件中每一区域的电流数据，即可以确定各区域的电流大小，从而确定待测半导体发光器件的电流分布信息。

本发明实施例提供的半导体发光器件电流分布的确定方法，通过高分辨光效成像以及热学成像的方式，能够矩阵化测出半导体发光器件不同区域的光效成像数据和热学成像数据，并利于各区域对应的电流计算模型和各区域对应的实测的光效成像数据和热学成像数据，计算得到各区域的电流数据，从而能够矩阵化测出半导体发光器件内电流分布的情况，实现了对半导体发光器件不同区域的电流的精确检测，适用于超小尺寸的Micro-LED，分辨率可达到亚微米量级，解决了微米器件电流分布测试的难题，有助于工艺的改善和晶体质量的提升。

在上述实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，光效成像数据包括质心波长，热学成像数据包括结温。获取待测半导体发光器件表面不同区域的光效成像数据以及热学成像数据，包括：通过高光谱相机获取待测半导体发光器件表面不同区域的质心波长；通过红外热像仪获取待测半导体发光器件表面不同区域的结温。图2是本发明实施例提供的一种半导体发光器件电流分布的确定方法的流程图，参考图2，半导体发光器件电流分布的确定方法包括：

S210、通过高光谱相机获取待测半导体发光器件表面不同区域的质心波长，通过红外热像仪获取待测半导体发光器件表面不同区域的结温；其中，光效成像数据包括质心波长，热学成像数据包括结温。

具体的，高光谱成像(Hyper-Spectral Imaging，HSI)是光谱成像的一个子类。光谱成像通常是采集到物体的反射光谱，来获取物体的所有信息。比如常见的相机，就是通过采集看得见的RGB三色光来获取物体信息，这就是简单的宽带光谱成像。而高光谱成像则是基于非常多窄波段的影像数据技术，不同于宽波段通道的采集，高光谱可以将某个波段分成一条条很窄的通道，在成像时就会得到人眼看不到的许多波段的细致的光谱信息。

高光谱相机实际采集到的是一个三维的数据立方，在成像系统获取二维空间的物体信息时也同时会获取一维的光谱信息。对于每个像素点都会通过多通道采集到高光谱信息，从而得到整个物体的各部分细节。高光谱相机具有自定义波段的功能，大大方便了在图像采集、颜色检测应用中需对不同波长图像的采集需求。

光谱数据可以包括：峰值波长、带宽、主波长和质心波长。峰值波长和带宽反映了LED发光的物理特性，主波长反映了LED发光的目视感觉，质心波长是LED的几何对称波长。光谱质心波长(λ_c)是更为科学的选择，其定义为：

将光学显微技术与高光谱技术相结合，就能够将半导体发光器件表面的高光谱图像进行高分辨的分割，像素分辨率可以达到亚微米(～0.5um)级别，同时得益于高光谱技术在光谱维度上的细致分割，该方法可以得到每一个像素区域所对应的光谱信息，从而根据每一个像素区域所对应的光谱信息确定每一个像素区域所对应的质心波长。图3是本发明实施例提供的一种半导体发光器件表面的光效分布图像，参考图1，可以将半导体发光器件表面的采集区域分割为i×j个区域，则将全部区域所对应的质心波长λ_c矩阵化，并标记为：

具体的，红外热像仪是一种利用红外热成像技术，通过对目标物的红外辐射探测，并加以信号处理、光电转换等手段，将目标物的温度分布的图像转换成可视图像的设备。红外热像仪将实际探测到的热量进行精确的量化，以面的形式实时成像标的物的整体。配合红外微距镜头，可以将红外热像仪的像素分辨率提高至近亚微米级别。图4是本发明实施例提供的一种热学分布图像，参考图4，通过红外热像仪采集待测半导体发光器件表面不同区域的结温，将采集区域分割为i×j个区域，则每个区域所对应的结温就可以矩阵化标记为：

需要说明的是，高光谱相机的像素分辨率与红外热像仪的像素分辨率优选均为i×j，均与半导体发光器件表面的采集区域分割的区域个数相同。若高光谱相机的像素分辨率或红外热像仪的像素分辨率不为i×j，例如为m×n，则高光谱相机的像素分辨率或红外热像仪的像素分辨率需要满足m为i的约数以及n为j的约数的条件，从而使得高光谱相机获得的光效分布图像或者红外热像仪获得的热学分布图像能够重新分割成i×j个像素区域，从而能够对应半导体发光器件表面的i×j个分割区域。

S220、根据各区域的质心波长、结温以及各区域对应的电流计算模型，得到各区域的电流数据。

具体的，根据各区域的光效成像数据、热学成像数据以及各区域对应的电流计算模型，得到各区域的电流数据，包括：根据各区域的质心波长、结温以及各区域对应的电流计算模型，得到各区域的电流数据。其中，电流计算模型的表达式为：

I_f＝ln[λ_c-λ₀-k(T-T₀)]-lnλ₁+I₀；

其中，I_f为电流数据，λ_c为质心波长，T为结温；k为温度敏感系数，T₀为温度常量，λ₀为第一波长常量，λ₁为第二波长常量，I₀为电流常量。

不同区域对应的电流计算模型中，温度敏感系数k，温度常量T₀，第一波长常量λ₀，第二波长常量λ₁，电流常量I₀可以全部相同，也可以部分相同，也可以全部不同，根据实际情况确定的已知量。

S230、根据各区域的电流数据，确定待测半导体发光器件的电流分布信息。

在上述实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，步骤根据各区域的质心波长、结温以及各区域对应的电流计算模型，得到各区域的电流数据之前，还包括：确定每一区域的电流计算模型中与结温相关的常量参数以及与质心波长相关的常量参数。

图3是本发明实施例提供的另一种半导体发光器件电流分布的确定方法的流程图，图3所示的方法中示例性的将“确定每一区域的电流计算模型中与结温相关的常量参数以及与质心波长相关的常量参数”的步骤设置在通过高光谱相机获取待测半导体发光器件表面不同区域的质心波长，通过红外热像仪获取待测半导体发光器件表面不同区域的结温之前，只要满足“确定每一区域的电流计算模型中与结温相关的常量参数以及与质心波长相关的常量参数”的步骤在根据各区域的质心波长、结温以及各区域对应的电流计算模型，得到各区域的电流数据之前即可。参考图3，半导体发光器件电流分布的确定方法包括：

S310、确定每一区域的电流计算模型中与结温相关的常量参数以及与质心波长相关的常量参数；其中，与结温相关的常量参数包括温度敏感系数和温度常量，与质心波长相关的常量参数包括第一波长常量、第二波长常量和电流常量。

S320、通过高光谱相机获取待测半导体发光器件表面不同区域的质心波长，通过红外热像仪获取待测半导体发光器件表面不同区域的结温。

S330、根据各区域的质心波长、结温以及各区域对应的电流计算模型，得到各区域的电流数据。

S340、根据各区域的电流数据，确定待测半导体发光器件的电流分布信息。

具体的，由上述步骤S220可知，其中与结温T相关的常量参数包括温度敏感系数k和温度常量T₀，与质心波长λ_c相关的常量参数包括第一波长常量λ₀、第二波长常量λ₁和电流常量I₀。

半导体发光器件中，光谱质心波长与结温及直流驱动电流存在一数学模型关系：

λ_c＝F(T，I_f)；

其中T为结温，I_f为直流驱动电流。

在固定电流大小的情况下，质心波长与结温存在一次线性关系，即：

λ_c＝kT+T₀；

其中k为线性关系的斜率(温度敏感系数)，T₀为一次线性关系中的初值及常量。

在固定温度的情况下，质心波长与电流的关系符合一阶指数函数，即：

λ_c＝λ₀+λ₁exp(I_f/I₀)；

其中λ₀，λ₁，I₀为一阶指数函数中的常量。

根据以上关系，将质心波长与电流的关系式和质心波长与结温的关系式代入到上述数学模型中，可以得到电流与质心波长以及结温之间的关系式(电流计算模型)为：

I_f＝ln[λ_c-λ₀-k(T-T₀)]-lnλ₁+I₀。

因此，确定每一区域的电流计算模型中与结温T相关的常量参数：温度敏感系数k和温度常量T₀，以及确定与质心波长λ_c相关的常量参数：第一波长常量λ₀、第二波长常量λ₁和电流常量I₀，即可得到每一区域对应的电流计算模型。从而在后续电流分布确定步骤中，对待测待测半导体发光器件进行通电后，使用高光谱相机提取出待测半导体发光器件表面的质心波长矩阵，使用红外热像仪得到待测半导体发光器件表面的结温分布矩阵，随后将各区域的质心波长、结温代入到各区域对应的电流计算模型，计算得到各区域的电流数据，并按像素位置对应和二维分布排列，即可得到待测半导体发光器件实际的高分辨电流分布二维图像。

可选的，步骤S310中，确定每一区域的电流计算模型中与结温相关的常量参数，具体包括：

S3110、将样品半导体发光器件放置到温控台上，并固定输入样品半导体发光器件的驱动电流。

S3111、调节温控台的温度，以使样品半导体发光器件依次处于不同的温度，并在每次调节温度后，通过高光谱相机获取样品半导体发光器件表面各区域的质心波长(可参考图3)，以及通过红外热像仪获取半导体发光器件表面各区域的结温(可参考图4)。

S3112、根据所得的样品半导体发光器在不同温度下的各区域的质心波长和结温，拟合得到各区域的质心波长与结温之间的一次线性关系表达式。

S3113、根据各区域的一次线性关系表达式中的温度敏感系数和温度常量，确定各区域的电流计算模型中与结温相关的常量参数。

步骤S310中，确定每一区域的电流计算模型中与质心波长相关的常量参数，具体包括：

S3120、将样品半导体发光器件放置到温控台上，并固定温控台的温度。

S3121、依次向样品半导体发光器件输入不同的驱动电流，并在每次输入驱动电流后，通过高光谱相机获取样品半导体发光器件表面各区域的质心波长(可参考图3)。

S3122、根据所得的样品半导体发光器在不同驱动电流下的各区域的质心波长，拟合得到各区域的质心波长与驱动电流之间的一阶指数函数表达式。

S3123、根据各区域的一次线性关系表达式中的第一波长常量、第二波长常量和电流常量，确定各区域的电流计算模型中与质心波长相关的常量参数。

注意，由于使用高光谱相机和热像仪进行测试，因此得到的所有参数(k，T₀，λ₀，λ₁)都是二维矩阵形式。其中样品半导体发光器件与待测半导体发光器件为同类型相同的半导体发光器件，或者，样品半导体发光器件即为待测半导体发光器件。

在上述各实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，确定每一区域的电流计算模型中与结温相关的常量参数，还包括：

调节输入样品半导体发光器件的驱动电流，并重复执行调节温控台的温度，以及在每次调节温度后，通过高光谱相机获取样品半导体发光器件表面各区域的质心波长，以及通过红外热像仪获取半导体发光器件表面各区域的结温的步骤，以获得样品半导体发光器件在不同驱动电流下，各区域的质心波长与结温之间的一次线性关系表达式；

根据样品半导体发光器件在不同驱动电流下各区域的质心波长与结温之间的一次线性关系表达式，确定不同驱动电流对应的各区域的电流计算模型中与结温相关的常量参数，或者，校正各区域的电流计算模型中与结温相关的常量参数。

具体可以理解为，向样品半导体发光器件输入第一驱动电流，执行上述步骤S3111～S3113，得到样品半导体发光器件在第一驱动电流下获得的参数(k，T₀)的二维矩阵；调节输入样品半导体发光器件为第二驱动电流，重复执行步骤S3111～S3113，得到样品半导体发光器件在第二驱动电流下获得的参数(k，T₀)的二维矩阵；调节输入样品半导体发光器件为第三驱动电流，重复执行步骤S3111～S3113，得到样品半导体发光器件在第三驱动电流下获得的参数(k，T₀)的二维矩阵；以此类推，从而可以得到样品半导体发光器件在不同驱动电流下，各区域的温度敏感系数k和温度常量T₀。

得到样品半导体发光器件在不同驱动电流下，各区域的温度敏感系数k和温度常量T₀，即可以确定不同驱动电流对应的各区域的电流计算模型中与结温相关的常量参数。在对待测待测半导体发光器件进行通电后，提取出待测半导体发光器件表面的质心波长矩阵以及结温分布矩阵，并基于各区域对应的电流计算模型，得到各区域的电流数据的过程中，各区域的电流计算模型中与结温相关的常量参数采用与输入的驱动电流相对应的参数(k，T₀)二维矩阵数据。

或者，得到样品半导体发光器件在不同驱动电流下，各区域的温度敏感系数k和温度常量T₀后，每一区域则对应有多个温度敏感系数k值，以及多个温度常量T₀。对每一区域的多个温度敏感系数k值进行求平均计算，得到温度敏感系数k的平均值，从而实现对温度敏感系数k进行校正；对每一区域的多个温度常量T₀值进行求平均计算，得到温度常量T₀的平均值，从而实现对温度常量T₀进行校正。在对待测待测半导体发光器件进行通电后，提取出待测半导体发光器件表面的质心波长矩阵以及结温分布矩阵，并基于各区域对应的电流计算模型，得到各区域的电流数据的过程中，各区域的电流计算模型中与结温相关的常量参数采用求平均后的参数(k，T₀)二维矩阵数据。

同样的，确定每一区域的电流计算模型中与质心波长的常量参数，还包括：

调节温控台的温度，并重复执行依次向样品半导体发光器件输入不同的驱动电流，以及在每次调节驱动电流后，通过高光谱相机获取样品半导体发光器件表面各区域的质心波长的步骤，以获得样品半导体发光器件在不同温度下，各区域的质心波长与驱动电流之间的一阶指数函数表达式；

根据样品半导体发光器件在不同温度下各区域的质心波长与驱动电流之间的一阶指数函数表达式，确定不同温度对应的各区域的电流计算模型中与质心波长相关的常量参数，或者，校正各区域的电流计算模型中与质心波长相关的常量参数。

具体可以理解为，固定温控台的温度为第一温度，执行上述步骤S3121～S3123，得到样品半导体发光器件在第一温度下获得的参数(λ₀，λ₁，I₀)的二维矩阵；调节温控台的温度为第二温度，重复执行步骤S3111～S3123，得到样品半导体发光器件在第二温度下获得的参数(λ₀，λ₁，I₀)的二维矩阵；调节温控台的温度为第三温度，重复执行步骤S3111～S3123，得到样品半导体发光器件在第三温度下获得的参数(λ₀，λ₁，I₀)的二维矩阵；以此类推，从而可以得到样品半导体发光器件在不同温度下，各区域的第一波长常量λ₀、第二波长常量λ₁和电流常量I₀。

得到样品半导体发光器件在不同温度下，各区域的第一波长常量λ₀、第二波长常量λ₁和电流常量I₀，即可以确定不同温度对应的各区域的电流计算模型中与质心波长相关的常量参数。在对待测待测半导体发光器件进行通电后，提取出待测半导体发光器件表面的质心波长矩阵以及结温分布矩阵，并基于各区域对应的电流计算模型，得到各区域的电流数据的过程中，各区域的电流计算模型中与质心波长相关的常量参数采用待测半导体发光器件所处的环境温度相对应的参数(λ₀，λ₁，I₀)的二维矩阵数据。

或者，得到样品半导体发光器件在不同温度下，各区域的第一波长常量λ₀、第二波长常量λ₁和电流常量I₀后，每一区域则对应有多个第一波长常量λ₀、多个第二波长常量λ₁和多个电流常量I₀。对每一区域的多个第一波长常量λ₀进行求平均计算，得到每一区域的第一波长常量λ₀的平均值，从而实现对每一区域的第一波长常量λ₀的校正；对每一区域的多个第二波长常量λ₁进行求平均计算，得到每一区域的第二波长常量λ₁的平均值，从而实现对每一区域的第二波长常量λ₁的校正。对每一区域的多个电流常量I₀进行求平均计算，得到每一区域的电流常量I₀的平均值，从而实现对每一区域的电流常量I₀的校正。在对待测待测半导体发光器件进行通电后，提取出待测半导体发光器件表面的质心波长矩阵以及结温分布矩阵，并基于各区域对应的电流计算模型，得到各区域的电流数据的过程中，各区域的电流计算模型中与质心波长相关的常量参数采用求平均后的参数(λ₀，λ₁，I₀)二维矩阵数据。

在上述各实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，步骤S3111/S3121中，通过高光谱相机获取样品半导体发光器件表面各区域的质心波长，包括：

通过高光谱相机获取样品半导体发光器件表面的目标检测区中各区域的质心波长；其中，目标检测区中各区域之间的质心波长的差值小于第一预设值。

步骤S3111中，通过红外热像仪获取半导体发光器件表面各区域的结温，包括：

通过高光谱相机获取样品半导体发光器件表面的目标检测区中各区域的结温；其中，目标检测区中各区域之间的结温的差值小于第二预设值。

具体的，参考图6和图7，若待测半导体发光器件的晶体质量及结构较为均一，则认为其具有均一的光电热转换性质，则在固定参数提取的步骤中，可以使用质心波长及热性能分布均匀的区域(目标检测区Q1)进行提取，并对该区域的固定参数求平均值，作为芯片均一的固定参数使用，从而简化测试步骤和计算。其中，第一预设值和第二预设值可根据实际情况进行设置。

在上述各实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，半导体发光器件电流分布的确定方法还包括：向样品半导体发光器件输入驱动电流时，通过脉冲信号控制驱动电流的输入。由于LED的结温会随点亮时间的延长逐步上升，因此测试时最好使用脉冲光点亮，以抑制和减弱LED自身的热效应。在本发明的一些实施例中，向待测半导体发光器件输入驱动电流时，也可以通过脉冲信号控制驱动电流的输入。

本发明实施例还提供了一种半导体发光器件电流分布的确定装置，包括：

获取模块，用于获取待测半导体发光器件表面不同区域的光效成像数据以及热学成像数据；

计算模块，用于根据各区域的光效成像数据、热学成像数据以及各区域对应的电流计算模型，得到各区域的电流数据；

电流分布确定模块，用于根据各区域的电流数据，确定待测半导体发光器件的电流分布信息。

可选的，光效成像数据包括质心波长，热学成像数据包括结温；获取模块包括：

第一获取模块，用于通过高光谱相机获取待测半导体发光器件表面不同区域的质心波长；

第二获取模块，用于通过红外热像仪获取待测半导体发光器件表面不同区域的结温；

计算模块用于根据各区域的质心波长、结温以及各区域对应的电流计算模型，得到各区域的电流数据；

其中，电流计算模型的表达式为：

I_f＝ln[λ_c-λ₀-k(T-T₀)]-lnλ₁+I₀；

其中，I_f为电流数据，λ_c为质心波长，T为结温；k为温度敏感系数，T₀为温度常量，λ₀为第一波长常量，λ₁为第二波长常量，I₀为电流常量。

本发明实施例所提供的半导体发光器件电流分布的确定装置可执行本发明任意实施例所提供的半导体发光器件电流分布的确定方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种半导体发光器件电流分布的确定方法，其特征在于，包括：

获取待测半导体发光器件表面不同区域的光效成像数据以及热学成像数据；

根据各区域的所述光效成像数据、所述热学成像数据以及各区域对应的电流计算模型，得到各区域的电流数据；

根据各区域的电流数据，确定所述待测半导体发光器件的电流分布信息。

2.根据权利要求1所述的半导体发光器件电流分布的确定方法，其特征在于，所述光效成像数据包括质心波长，所述热学成像数据包括结温；获取待测半导体发光器件表面不同区域的光效成像数据以及热学成像数据，包括：

通过高光谱相机获取所述待测半导体发光器件表面不同区域的质心波长；

通过红外热像仪获取所述待测半导体发光器件表面不同区域的结温。

3.根据权利要求2所述的半导体发光器件电流分布的确定方法，其特征在于，

根据各区域的所述光效成像数据、所述热学成像数据以及各区域对应的电流计算模型，得到各区域的电流数据，包括：

根据各区域的所述质心波长、所述结温以及各区域对应的电流计算模型，得到各区域的电流数据；

其中，所述电流计算模型的表达式为：

I_f＝ln[λ_c-λ₀-k(T-T₀)]-lnλ₁+I₀；

其中，I_f为所述电流数据，λ_c为所述质心波长，T为所述结温；k为温度敏感系数，T₀为温度常量，λ₀为第一波长常量，λ₁为第二波长常量，I₀为电流常量。

4.根据权利要求3所述的半导体发光器件电流分布的确定方法，其特征在于，根据各区域的所述质心波长、所述结温以及各区域对应的电流计算模型，得到各区域的电流数据之前，还包括：

确定每一区域的电流计算模型中与结温相关的常量参数以及与质心波长相关的常量参数；其中，与结温相关的常量参数包括所述温度敏感系数和所述温度常量，与质心波长相关的常量参数包括所述第一波长常量、所述第二波长常量和所述电流常量。

5.根据权利要求4所述的半导体发光器件电流分布的确定方法，其特征在于，确定每一区域的电流计算模型中与结温相关的常量参数，包括：

将样品半导体发光器件放置到温控台上，并固定输入样品半导体发光器件的驱动电流；

调节温控台的温度，以使样品半导体发光器件依次处于不同的温度，并在每次调节温度后，通过高光谱相机获取样品半导体发光器件表面各区域的质心波长，以及通过红外热像仪获取半导体发光器件表面各区域的结温；

根据所得的样品半导体发光器在不同温度下的各区域的质心波长和结温，拟合得到各区域的质心波长与结温之间的一次线性关系表达式；

根据各区域的一次线性关系表达式中的温度敏感系数和温度常量，确定各区域的电流计算模型中与结温相关的常量参数；

确定每一区域的电流计算模型中与质心波长相关的常量参数，包括：

将样品半导体发光器件放置到温控台上，并固定所述温控台的温度；

依次向所述样品半导体发光器件输入不同的驱动电流，并在每次输入驱动电流后，通过高光谱相机获取样品半导体发光器件表面各区域的质心波长；

根据所得的样品半导体发光器在不同驱动电流下的各区域的质心波长，拟合得到各区域的质心波长与驱动电流之间的一阶指数函数表达式；

根据各区域的一次线性关系表达式中的第一波长常量、第二波长常量和电流常量，确定各区域的电流计算模型中与质心波长相关的常量参数。

6.根据权利要求5所述的半导体发光器件电流分布的确定方法，其特征在于，确定每一区域的电流计算模型中与结温相关的常量参数，还包括：

调节输入样品半导体发光器件的驱动电流，并重复执行调节温控台的温度，以及在每次调节温度后，通过高光谱相机获取样品半导体发光器件表面各区域的质心波长，以及通过红外热像仪获取半导体发光器件表面各区域的结温的步骤，以获得样品半导体发光器件在不同驱动电流下，各区域的质心波长与结温之间的一次线性关系表达式；

根据样品半导体发光器件在不同驱动电流下各区域的质心波长与结温之间的一次线性关系表达式，确定不同驱动电流对应的各区域的电流计算模型中与结温相关的常量参数，或者，校正各区域的电流计算模型中与结温相关的常量参数；

确定每一区域的电流计算模型中与质心波长的常量参数，还包括：

调节所述温控台的温度，并重复执行依次向所述样品半导体发光器件输入不同的驱动电流，以及在每次调节驱动电流后，通过高光谱相机获取样品半导体发光器件表面各区域的质心波长的步骤，以获得样品半导体发光器件在不同温度下，各区域的质心波长与驱动电流之间的一阶指数函数表达式；

根据样品半导体发光器件在不同温度下各区域的质心波长与驱动电流之间的一阶指数函数表达式，确定不同温度对应的各区域的电流计算模型中与质心波长相关的常量参数，或者，校正各区域的电流计算模型中与质心波长相关的常量参数。

7.根据权利要求5所述的半导体发光器件电流分布的确定方法，其特征在于，通过高光谱相机获取样品半导体发光器件表面各区域的质心波长，包括：

通过高光谱相机获取样品半导体发光器件表面的目标检测区中各区域的质心波长；其中，目标检测区中各区域之间的质心波长的差值小于第一预设值；

和/或，通过红外热像仪获取半导体发光器件表面各区域的结温，包括：

通过高光谱相机获取样品半导体发光器件表面的目标检测区中各区域的结温；其中，目标检测区中各区域之间的结温的差值小于第二预设值。

8.根据权利要求5所述的半导体发光器件电流分布的确定方法，其特征在于，还包括：

向所述样品半导体发光器件输入驱动电流时，通过脉冲信号控制驱动电流的输入。

9.一种半导体发光器件电流分布的确定装置，其特征在于，用于执行上述权利要求1～8任一所述的半导体发光器件电流分布的确定方法，包括：

获取模块，用于获取待测半导体发光器件表面不同区域的光效成像数据以及热学成像数据；

计算模块，用于根据各区域的所述光效成像数据、所述热学成像数据以及各区域对应的电流计算模型，得到各区域的电流数据；

电流分布确定模块，用于根据各区域的电流数据，确定所述待测半导体发光器件的电流分布信息。

10.根据权利要求9所述的半导体发光器件电流分布的确定装置，其特征在于，所述光效成像数据包括质心波长，所述热学成像数据包括结温；所述获取模块包括：

第一获取模块，用于通过高光谱相机获取所述待测半导体发光器件表面不同区域的质心波长；

第二获取模块，用于通过红外热像仪获取所述待测半导体发光器件表面不同区域的结温；

所述计算模块用于根据各区域的所述质心波长、所述结温以及各区域对应的电流计算模型，得到各区域的电流数据；

其中，所述电流计算模型的表达式为：

I_f＝ln[λ_c-λ₀-k(T-T₀)]-lnλ₁+I₀；

其中，I_f为所述电流数据，λ_c为所述质心波长，T为所述结温；k为温度敏感系数，T₀为温度常量，λ₀为第一波长常量，λ₁为第二波长常量，I₀为电流常量。